小學(xué)二年級(jí)奧數(shù)知識(shí)點(diǎn):七座橋問題
時(shí)間:2013-04-17 09:56:00 來(lái)源:無(wú)憂考網(wǎng) [字體:小 中 大]這篇關(guān)于小學(xué)二年級(jí)奧數(shù)知識(shí)點(diǎn):七座橋問題,是®無(wú)憂考網(wǎng)特地為大家整理的,希望對(duì)大家有所幫助!
二百五十年前,有一個(gè)問題曾出現(xiàn)在普通人的生活中,向人們的智力挑戰(zhàn),使得很多人冥思苦想.在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里,很多人都想解決它,但他們都失敗了.
今天,我們小學(xué)生也要大膽地研究研究它.
這個(gè)問題叫做“七座橋問題”.
當(dāng)時(shí),德國(guó)有個(gè)城市叫哥尼斯堡.城中有條河,河中有個(gè)島,河上架有七座橋,這些橋把陸地和小島連接起來(lái),這樣就給人們提供了一個(gè)游玩的好去處(見下圖).俗話說,“人是萬(wàn)物之靈”,他們就是在游玩時(shí)候想出了這樣一個(gè)問題:
如果在陸地上可以隨便走,而對(duì)每座橋只許通過一次,那么一個(gè)人要連續(xù)地走完這七座橋怎么個(gè)走法?
好動(dòng)腦筋的小朋友請(qǐng)先不要接著往下讀,你也試一試,走一走.
你是怎樣試的呢?你不可能真到哥尼斯堡城去,像當(dāng)年的游人那樣親自步行過橋上島.因?yàn)槟悴]有離開自己的教室,你坐在教室里,在你的面前沒有河流,沒有小島,也沒有橋,但在你面前卻有一張圖!
可是,這又是一張什么樣的圖呢?圖上并沒河流、小島和小橋的原樣,只是用一些線條來(lái)代表它們,但卻明白無(wú)誤地顯示出了它們之間的位置關(guān)系和連接方式.可以說,這是一張為了做數(shù)學(xué)而舍棄了許多無(wú)關(guān)的真實(shí)內(nèi)容而抽象出來(lái)的“數(shù)學(xué)圖”.
這樣的抽象過程非常重要,這種抽象思維對(duì)于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)來(lái)講非常重要.
也許你是用鉛筆尖在圖上畫來(lái)畫去進(jìn)行試驗(yàn)的吧!好!你做得很好!為什么這樣說呢?因?yàn)楫?dāng)你這樣做的時(shí)候,就發(fā)揮了自己的想像力:你在無(wú)意中把自己想像成了一個(gè)小筆尖.你把小筆尖在七橋圖上畫來(lái)畫去,想像成了你自身的經(jīng)歷,有位教育家曾說“強(qiáng)烈而活躍的想像是偉大智慧不可缺少的屬性”.看來(lái)你并不缺少這種想像力!
讓我們?cè)俸煤玫叵胍幌,剛才你把小筆尖在七橋圖上畫來(lái)畫去,想像成你自己過橋的親身經(jīng)歷,這不就是把過橋問題和一筆畫問題聯(lián)系在一起了嗎?用一句數(shù)學(xué)上常用的話說,這就是把實(shí)際生活中的問題轉(zhuǎn)化成了數(shù)學(xué)問題,下面的圖把這種轉(zhuǎn)化過程詳細(xì)地畫了出來(lái).
在下頁(yè)左圖中把陸地想像成了幾大塊.這對(duì)過橋問題并不產(chǎn)生影響.
在下頁(yè)右圖中進(jìn)一步把陸地塊縮小,同時(shí)改用線段代表小橋,這也不改變過橋問題的實(shí)質(zhì).
在下面左圖中,進(jìn)一步把陸地和島都用小圓圈代表,這已是“幾何圖形”了,但還是顯得復(fù)雜.
在下面右圖中,圓進(jìn)一步縮成了點(diǎn).這樣它變成了只由點(diǎn)和線構(gòu)成的最簡(jiǎn)單的幾何圖形了.經(jīng)過上面這樣的一番簡(jiǎn)化,七橋問題的確就變成了上右圖(即為第五講習(xí)題1中的圖(9))是不是能一筆畫成的問題了.很容易看出圖中共有4個(gè)奇點(diǎn),由上一講得到的判定法則可知,它不能一筆畫成,因而人們根本不能一次連續(xù)不斷地走過七座橋.
這樣七橋問題就得到了圓滿的解決.
這種解法是大數(shù)學(xué)家歐拉找到的.這種簡(jiǎn)化也就是一種抽象過程.所謂“抽象”就是在解決實(shí)際問題的過程中,舍棄與問題無(wú)關(guān)的方方面面.而只抓住那個(gè)能體現(xiàn)問題實(shí)質(zhì)的東西.就像在七橋問題中,陸地和島的大小、橋的寬窄和長(zhǎng)短都是與問題無(wú)關(guān)的東西.
最后,再把解決七橋問題的要點(diǎn)總結(jié)一下:
①把陸地和島縮小畫成點(diǎn),把橋畫成線,這樣就把原圖變成了簡(jiǎn)單的幾何圖形了.
、谌绻@種由點(diǎn)和線組成的圖形是一筆畫,人就能所有的橋;如果這種圖形不能一筆畫成,人就不能所有的橋.
、塾汕笆雠卸ǚ▌t可知,有0個(gè)奇點(diǎn)或2個(gè)奇點(diǎn)的圖形是一筆畫,超過兩個(gè)奇點(diǎn)時(shí),圖形就不能一筆畫出來(lái).
模仿這種思路,也能解決類似好多問題.